DE1953462B2

DE1953462B2 - Hollow cardan shaft drive for rail vehicles - incorporates coupling of two similar ring sections, and thrust ring

Info

Publication number: DE1953462B2
Application number: DE1953462A
Authority: DE
Inventors: Jewgenij A. Artisanow; Gersen B. Frejdin; Leonid M. Golowlew; Alexander A. Kirnarskij; Jewgenij L. Raitman
Original assignee: Charkowskij Sawod Transportnowo Maschinostrojenija Imeni Wa Malysewa Charkow (sowjetunion)
Current assignee: Charkowskij Sawod Transportnowo Maschinostrojenija Imeni Wa Malysewa Charkow (sowjetunion)
Priority date: 1969-10-23
Filing date: 1969-10-23
Publication date: 1975-04-30
Also published as: DE1953462A1

Abstract

The drive axle, and the sun wheel, are each connected to one end of the hollow cardan shaft via a coupling. This coupling consists of separate elastic ring sections, of mirror image form. These parts are in contact with each other parallel to the drive wheel plane enclosing an intermediate hollow space. The parts are pressed against the associated flange of hollow cardan shaft and sun wheel to the respective drive wheel via thrust rings. The thrust rings are located near the internal and external diameter of the coupling parts, and are held in grooves in the parts, via pins.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kardanhohlwellenantrieb für Schienentriebfahrzeuge, bei dem sowohl die Treibachse als auch das Großrad mit jeweils einem Ende der Karfanhohlwelle über je eine Kupplung verbunden ist, die aus einzelnen, zwischen zwei Ringen angeordneten elastischen Ringsektoren besteht.The invention relates to a cardan hollow shaft drive for rail locomotives, in which both the drive axle and the large wheel are each connected to one end of the hollow hollow shaft via a coupling which consists of individual elastic ring sectors arranged between two rings.

Aus der OE-PS 2 49 111 ist ein Kardanhohlwellenantrieb dieser Art bekannt, bei dem die elastischen Ringsektoren aus Gummikörpern bestehen, auf deren Außenseite und Innenseite Metallhalterungen aufvulkanisiert sind. Abgesehen von den Schwierigkeiten, die die Herstellung eines solchen Verbundes von Gummi rrit metallischen Halterungsteilen mit sich bringt, sind derartige Elemente ziemlich teuer und die Federungsmöglichkeiten in den verschiedenen Richtungen sind beschränkt.From the OE-PS 2 49 111 is a cardan hollow shaft drive known of this type, in which the elastic ring sectors consist of rubber bodies on which Metal brackets are vulcanized on the outside and inside. Apart from the difficulties that the production of such a composite of rubber rrit metallic holder parts with it, are such elements are quite expensive and the suspension possibilities in the various directions are limited.

Aus der CH-PS 3 78 360 ist ein Einzelantrieb für elektrisch betriebene Fahrzeuge bekannt, bei dem sektorförmige Gummielemente verwendet werden, deren Metallarmaturen mit Mitnehmerscheiben verschraubt werden.From CH-PS 3 78 360 a single drive for electrically powered vehicles is known, in which sector-shaped Rubber elements are used whose metal fittings are screwed to drive disks will.

Dies ergibt eine in tangentialer und radialer Richtung elastische Kupplung. In axialer Richtung ist die Elastizität jedoch außerordentlich gering.This gives one in the tangential and radial directions elastic coupling. In the axial direction, however, the elasticity is extremely low.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kardanhohlwellenantrieb für Schienentriebfahrzeuge der eingangs genannten Art die Kupplung so auszubilden, daß sie keiner Vulkanisierung der elastischen Teile mit Metallplatten oder Ringen bedarf und leicht auswechselbar ist und außerdem eine große Elastizität in axialer Richtung und bei Achsversetzung aufweist.The present invention is based on the object of a cardan hollow shaft drive for rail locomotives of the type mentioned to design the coupling so that it does not vulcanize which requires elastic parts with metal plates or rings and is easily replaceable and also a has great elasticity in the axial direction and with offsetting.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Ringsektoren aus zwei spiegelbildlich gleichen Teilen bestehen, die parallel zur Treibradebene aufeinander zu liegen kommen, wobei sie zwischen sich einen Hohlraum einschließen und durch zwei im Bereich ihres Außen- und ihres Innendurchmessers vorgesehene, über durch Nuten an den Ringsektoren geführte Bolzen beaufschlagte Andruckringe an den zugehörigen Flansch der Kardanhohlwelle und des Großrades bzw. des Treibrades gepreßt werden.This is achieved according to the invention in that the ring sectors of two are mirror-inverted There are parts that come to lie on top of one another parallel to the driving wheel plane, with one between them Enclose cavity and by two provided in the area of their outer and inner diameter, By means of bolts guided through grooves on the ring sectors, pressure rings are applied to the associated Flange of the hollow cardan shaft and the large wheel or the drive wheel are pressed.

Dadurch daß erfindungsgemäß die Ringsektoren über durch Nuten an den Ringsektor geführte Bolzen und über Andrückringe an den zugehörigen Flansch der Kardanhohlwelle des Großrads bzw. des Treibfades gepreßt werden, ist eine sichere Verbindung gewährleistet ohne daß es aufvulkanisierter Halterungen bedarf. Dadurch daß die Ringsektoren beim Anfahren zunächst auf Druck und anschließend erst in bestimmtem Umfang auf Scherung beansprucht werden, lassen sich Drehmomentschwankungen, die bei Einfasenkommutatormotoren auftreten, besser ausgleichen. Infolge der Ausbildung der Ringsektoren aus zwei spiegelbildlich gleichen Teilen können diese aus einfach geformten Gummikörpern zusammengesetzt werden, wobei durch entsprechende Bemessung des zwischen den Teilen eingeschlossenen Hohlraumes die Federungseigenschaften insbesondere auch in axialer Richtung verbessert werden können. Ausnehmungen in Gummikörpern zur Erzielung einer bestimmten Federcharakteristik vorzusehen, ist bekannt, wie sich beispielsweise aus der DT-AS 10 39 314 ergibt, die eine hakenförmige Gummimetallfeder mit nierenförmigen der Verhinderung der Faltenbildung dienenden Ausnehmungen im Gummi betrifft.The fact that according to the invention the ring sectors are pressed via bolts guided through grooves on the ring sector and via pressure rings to the associated flange of the hollow cardan shaft of the large wheel or the drive thread ensures a secure connection without the need for vulcanized brackets. Because the ring sectors are initially subjected to pressure when starting up and then to a certain extent to shear, torque fluctuations that occur in single-phase commutator motors can be better compensated for. As a result of the formation of the ring sectors from two mirror-image identical parts, these can be composed of simply shaped rubber bodies, whereby the suspension properties can be improved, especially in the axial direction, by appropriate dimensioning of the cavity enclosed between the parts. Provide recesses in rubber bodies to achieve a particular spring characteristic is known as, for example, results from the DT-AS 10 39 314, which relates to a hook-shaped rubber-metal spring with a kidney-shaped in preventing the formation of wrinkles serving recesses in the rubber.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention will now be described in greater detail on the basis of an exemplary embodiment with reference to the drawings explained. It shows

F i g. 1 einen Schnitt durch einen KaManhohlwellenantrieb in einer Horizontalebene,F i g. 1 a section through a KaMan hollow shaft drive in a horizontal plane,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 1-1 in F i g. I undF i g. 2 is a section along section line 1-1 in F i g. I and

F i g.3 einen elastischen Ringsektor.F i g.3 an elastic ring sector.

Ein Antriebsmotor 1 (Fig. 1) ist auf einem abgefederten Drehgestellrahmen (in der Zeichnung nicht mitabgebildet) befestigt. Auf der Welle 2 des Läufers ist ein Treibrad 3 angeordnet, das im ständigen Eingriff mit einem Großrad 4 steht, das sich in Wälzlagern 5 frei dreht, die auf einem Bock 6 montiert sind, der im Gestell des Motors 1 fest eingebaut ist. Das Treibrad 3 und das Großrad 4 sind mit einem dünnwandigen Gehäuse 7 umgeben. Zur Trennung der Hohlräume des Zahnradgetriebes und der Lager 5, die mit verschiedenen Schmiermitteln arbeiten, sind eine Labyrinthdichtung 8 mit ölfänger 9 und zum Schutz der Lager gegen Staubeindringen und Schmiermittelverluste eine Labyrinthdichtung 10 vorgesehen. Innerhalb des Bockes 6 ist eine Kardanhohlwelle U untergebracht, die ein dünnwandiges Rohr darstellt, an welches Flansche 12 und 13 angeschweißt sind. Mit Hilfe des Flansches 12 und einer elastischen Kupplung ist die Hohlwelle mit dem Großrad 4 verbunden. Der Flansch 13 ist mit Hilfe von hohlen zylindrischen Stiften 14 mit einem Flansch 15 verbunden, der über eine elastische Kupplung mit dem Treibrad 16 des Radsatzes gekoppelt ist. Innerhalb der Hohlwelle 11 verläuft die Achse 17 des Radsatzes. Auf diese Weise ist die Hohlwelle 11 an einem Ende mit den abgefederten Massen — dem Großrad 4 und dem Antriebsmotor 1 und am anderen mit den unabgefederten, also dem Radsatz verbunden.A drive motor 1 (Fig. 1) is on a sprung Bogie frame (not shown in the drawing). On shaft 2 of the runner is a drive wheel 3 is arranged, which is in constant engagement with a large wheel 4, which is in roller bearings 5 rotates freely, which are mounted on a bracket 6 which is permanently installed in the frame of the motor 1. The drive wheel 3 and the large wheel 4 are surrounded by a thin-walled housing 7. To separate the cavities of the Gear transmission and the bearing 5, which work with different lubricants, are a labyrinth seal 8 with oil catcher 9 and a labyrinth seal to protect the bearings against dust penetration and loss of lubricant 10 provided. Inside the bracket 6 a hollow cardan shaft U is housed, which is a thin-walled Represents tube to which flanges 12 and 13 are welded. With the help of the flange 12 and one elastic coupling, the hollow shaft is connected to the large wheel 4. The flange 13 is hollow by means of cylindrical pins 14 connected to a flange 15, which via an elastic coupling with the Driving wheel 16 of the wheel set is coupled. The axle 17 of the wheel set runs within the hollow shaft 11. on this way the hollow shaft 11 is at one end with the sprung masses - the large gear 4 and the Drive motor 1 and connected to the other with the unsprung, so the wheelset.

Jede elastische Kupplung ist aus acht elastischen Ringsektoren 18 ausgeführt. Zwischen einem Flansch 19 des Großrades 4 und einem Andrückring 20 sind stirnseitig am Außendurchmesser mit Hilfe von Bolzen 21 mit Muttern elastischen Ringsektoren 18 festgeklemmt Das Anziehen der elastischen Ringsektoren wird durch die Höhe der Hülsen 22 begrenzt, in denen die Bolzen 21 geführt sind. Die Ringsektoren 18 weisen je zwei Nuten am Außen- und am Innendurchmesser, in die die Hülsen 22 für die Bolzen 21 (außen), 26 (innen) hineingehen, auf, und bestehen aus zwei spiegelbildlichEach elastic coupling is made up of eight elastic ring sectors 18. Between a flange 19 of the large wheel 4 and a pressure ring 20 are frontally on the outer diameter with the help of bolts 21 clamped with nuts elastic ring sectors 18 Tightening the elastic ring sectors is limited by the height of the sleeves 22 in which the bolts 21 are guided. The ring sectors 18 have Two grooves each on the outside and inside diameter, in which the sleeves 22 for the bolts 21 (outside), 26 (inside) go in, on, and consist of two mirror images

gleichen Teilen, die parallel zur Treibradebene zu liegen kommen und zwischen sich einen Hohlraum 25 einschließen. equal parts that lie parallel to the driving wheel plane come and enclose a cavity 25 between them.

Zur Verhinderung des Herausgleitens der elastischen Ringsektoren 18 während des Antriebes sind der Flansch 19 und der Andrückring 20 mit diametralen Nuten versehen, die ein Schloß bilden.To prevent the elastic from slipping out Ring sectors 18 during the drive are the flange 19 and the pressure ring 20 with diametrical Provided grooves that form a lock.

Am Innendurchmesser sind die elastischen Ringsektoren 18 zwischen dem Flansch 12 der Hohlwelle 11 und den Andrückring 13 festgeklemmt Ihre Ausführung ist der des Flansches 19 und des Andrückringes 20 ähnlich. An der gegenüberliegenden Seite ist die Kardanhohlwelle 11 mit Hilfe des Flansches 15 mit dem Treibrad 16 des Radsatzes durch dieselbe elastische Kupplung verbunden.The elastic ring sectors 18 are located between the flange 12 of the hollow shaft 11 on the inner diameter and the pressure ring 13 clamped. Their design is that of the flange 19 and the pressure ring 20 similar. On the opposite side, the cardan hollow shaft 11 with the help of the flange 15 with the Driving wheel 16 of the wheel set connected by the same elastic coupling.

Das vom Antriebsmotor 1 entwickelte Drehmoment wird von der Welle 2 über das Treibrad 3, das Großrad 4, den Flansch 19 und die elastischen Ringsektoren 18 zum Flansch 12 der Kardanhohlwelle 11 und weiter über die Kardanhohlwelle 11, die Flansche 13, 15 und die elastischen Ringsektoren 18 zum Treibrad 16 des Radsatzes übertragen. Ein Teil des Drehmoments wird über die Achse 17 des Radsatzes auf ein zweites Rad 24 übertragen.The torque developed by the drive motor 1 is transmitted from the shaft 2 via the drive wheel 3, the large wheel 4, the flange 19 and the elastic ring sectors 18 to the flange 12 of the cardan hollow shaft 11 and further Via the cardan hollow shaft 11, the flanges 13, 15 and the elastic ring sectors 18 to the drive wheel 16 of the Wheelset transferred. Part of the torque is transmitted to a second wheel 24 via the axle 17 of the wheel set transfer.

Die Ringsektoren 18, die auf die oben beschriebene Weise verbunden werden, gestatten dem Radsatz, sich in genügendem Ausmaß bezüglich der Achse des Großrades 4 zu verschieben, und zwar parallel zu dieser, unter einem Winkel zu ihr oder längs zu ihr, wobei sie gleichzeitig eine genügende Umfangselastizität gewährleisten. The ring sectors 18, which are connected in the manner described above, allow the wheel set to to move to a sufficient extent with respect to the axis of the large wheel 4, parallel to this, below at an angle to it or lengthways to it, while at the same time ensuring sufficient circumferential elasticity.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Cardan shaft drive for rail drive vehicles, in which both the drive axle and the cross wheel each have one end of the hollow cardan shaft is connected via a coupling, which consists of individual, between two rings arranged elastic Ring sectors, characterized in that the ring sectors (18) consist of jswei mirror-image identical parts which come to lie on top of each other parallel to the driving wheel plane, with a cavity between them (25) and by two provided during operation of their outer and inner diameter, Pressure rings (20 and 23) on the associated flange (12 or 15) of the hollow cardan shaft (11) and the large wheel (4) or of the drive wheel (16) are pressed.